关于宇宙有无开端问题的讨论老爸的文章

1、关于宇宙有无开端问题的讨论邹宝忠一、 从康德和霍金谈起德国哲学家康德（公元1724-1804）提出“二律背反”命题有两组涉及宇宙的起源问题：其一称世界有始因或无始因。其二称世界在时间上、空间上是有限的或无限的。显然此两组命题是彼此相关的。当代宇宙学大家史蒂芬霍金在他的时间简史中写到：“只要宇宙有一个开端，我们就可以设想存在一个造物主。但是，如果宇宙是完全自足的，没有边界或边缘，它就既没有开端也没有终结它就是存在。那么，还会有造物主的存身之处吗？”宇宙、世界或曰天下，究竟有没有开端、有没有原始，这个问题在今天已经从神学、哲学的思辩课题转变为当代宇宙学的研究对象了。科学总是在挑战上帝，而上帝也总是

2、在挑战科学。一方面是人类的科技、文化的高度发展，另方面是人类的生存环境的极度恶化。地球的未来，人类的未来，呼唤着宇宙学研究，使之从来没有像今天这样获得人们普遍的兴趣和关注，问题的解决也具有了现实的迫切性和可能性。二、 什么是宇宙的开端问题古人有云：“古往今来曰宙，上下四方曰宇。”笼统地说：宇宙就是我们周围的物质世界。它是无所不包的、完备的、统一的整体。因此，它是唯一的，其外无物（且不论上帝存在与否）。对于宇宙有没有开端的问题，有两种可能的回答：或曰其有，或曰其无，分别对应于康德所言的宇宙有始因且有限或无始因且无限。肯定宇宙有开端论者，其所谓之宇宙开端亦有两种可能的意味，一种是绝对意义的，一种是

3、相对意义的。绝对意义的开端显然是唯一的，而相对意义的开端则可能有多个，甚至有无数个。三、 老子的“道”和黑格尔的“绝对理念”主张宇宙有绝对开端的，有两位大哲学家的观点不能不首先谈及：一位是古中国的老子（(约)公元前600 - 公元前500）及其“道” 论，一位是近代德国辨证法大师黑格尔（公元1770 - 1831）及其“绝对理念”论。所谓宇宙之绝对开端是指现存宇宙的元初状态：是时间的起点，是宇宙演化生成历史的起点；是始，又是因。其前没有先于它的存在，它不以任何他物为前提，而是自存自足的。否则它就不是宇宙的绝对开端。这样的东西老子在其道德经中名之曰“无”：“无，名天下之始。”另一方面，这个开端也

4、是现存宇宙之源、之母、之因，现存宇宙万物乃由它而生、而演变。若否，它亦不能成其为现存宇宙之开端。这样的东西老子在其道德经中名之曰“有”：“有，名天下之母。”可见，老子的宇宙开端论便是这个“无”和“有”的统一，名之曰“道”。道德经第一章写道：“道，可道，非常道。名，可名，非常名。无，名天地之始；有，名万物之母。故常无，欲以观其妙；常有，欲以观其徼。此两者，同出而异名，同谓之玄。玄之又玄，众妙之门。”老子为什么主张宇宙必有开端呢？老子是以直观感悟的方式来认识世界的。四季有常，君臣有序，父子相继，薪火相传。天下、社会是有秩序的，而秩序是有主宰者的。这主宰者不是神，不是上帝，是“道”。“道”既是宇宙的

5、源头，又是宇宙演化生成的规律。现存世界，天、地、人，莫不受“道”的制约、主宰。老子曰：“执古之道，以御今有”，故古今一理。又曰：“人法地，地法天，天法道，道法自然，”故天、地、人一法，此一理一法统一于“道”。对于宇宙万物、包括人类社会作整体直观地考察而不究其运行演变的细节，这既是老子的宇宙观和历史观得以形成的原因，又是其历史局限性的反映。承认世界有始因，坚持宇宙万物运动的普遍性和永恒性，其始于“混沌”而又周行不殆，有始而无终。这一观点既包涵了老子的朴素辨证法思想，又反映了其理论上的模糊性和不彻底性。黑格尔在其逻辑学体系中提出了类似老子“道”论的宇宙开端说，认为宇宙是“绝对理念”的自我否定而异化

6、。“绝对理念”是“纯有”和“无”的统一。“纯有”是无任何具体的质的规定性的存在，等同于“无”，两者之间无需任何中介而直接相通、相互转化。宇宙演化的最高成果是人类理性，通过人类理性的自觉活动而发现、揭示出绝对理念自身。从绝对理念始，以绝对理念终，完成正、反、合这一辨证发展全程。黑格尔之所以主张宇宙有开端是其逻辑体系的需要。形式上黑格尔“绝对理念”和老子的“道”担当了相似的角色，但内涵上二者又有某种区别。老子定义的“道”、“混一”或“混沌”是对宇宙原始物质性状的规定，曰：“无状之状，无物之象，是谓恍惚。”虽然也是超感性的抽象，但不像黑格尔的“绝对理念”那样是纯概念的硬性规定。老子说“天下万物生于有

7、，有生于无”，黑格尔说“绝对理念”异化出某种有具体质的规定的具体物，两者都说“无中生有”，而又没有给出真正合理的哲学论证，更谈不上相关的物理机制，所以只能归结为不可捉摸的神秘，是“玄”。事实上，“无”和“绝对理念”都是超感性的绝对，是没有生命的。因为既然抹煞了一切区别和矛盾，也就根绝了一切运动变化的可能，终归是空洞僵死的概念。“无中生有”，充其量是哲学家头脑中的事，与现实的物质过程或宇宙的历史演化无关。由普遍生化特殊，从无限走向有限，在哲学上是行不通。绝对开端论成立与否取决于现存宇宙能否由之生成。若能，则可立；若否，则应废。四、 关于宇宙开端思想的历史回顾与老子“道”论产生的历史时代相当的有古

8、希腊哲学家的宇宙生成说：其认为宇宙是从某种混沌状物质产生出来而逐渐发展生成的；而且一般不同意“无中生有”的说法。但是古希腊的这种朴素直观的辨证发展自然观，在西方被埋没了、被遗忘了。直到两千年后才为康德所继承，并在当时已相当发展了的天文学和力学科学成果之上，提出了关于太阳系生成的“星云假说”，时在1755年。不同于自然哲学意义上的宇宙生成观，自然科学意义上的宇宙生成学说之产生和发展须要一定的历史条件和必要的自然科学前提。除了相当发展的生产技术等物质条件外，还必须在精神上打破与宗教势力结合在一起的“神创论”的思想禁锢和形而上学自然观的束缚，还必须有天文学、物理学、数学等基础科学的相当高度的发展。值

9、得注意的是，哥白尼、布鲁诺、伽里略以至康德所遭遇的宗教神权势力的压制与迫害之惨烈，足令今日一些后继者心生某种余悸。而老子的“道”论之历史际遇与西方情况略有不同，主要受制于中国生产技术水平的相对落后和自然科学的长期停滞。思想上虽然也有与封建君权相连系的“天不变，道亦不变”的形而上学世界观的影响，但少有宗教神学的束缚，故而两千余年来，研究老子学说的仍有千余学者而延绵不辍。如荀子（公元前340-公元前245）曾有宇宙运行“始则终，终则始，若环之无端也”之论。北宋哲学家张载（1020-1077）更对老子的“有无相生”之说提出诠释：认为宇宙之根本是气，气之聚散变化，即物之成毁、气之原始，合而未分之时，谓

10、之太和；太和之气之运行乃“道”。气之未聚而无形的状态为“太虚”。而“知太虚即气则无无”，否认绝对的“无”之存在。明确提出太和之气内部存在阴阳对立，猜测到事物对立统一的原理。张载的“气一元论”后为明清之际的学者王夫之所发挥。可见欲克服“无中生有”的神秘“玄”学，必须承认“无”不是绝对的“混一”，而是有内在区别、内在有矛盾的、有特质的东西。譬如张载的“气一元论”所言太和之气即是一有限物。但一切有限物皆有生有灭、有成有毁，有其历史演化过程，因而是一种有前提的存在，而非绝对开端之存在。绝对开端论所包含的逻辑矛盾是不可消除的，莫如放弃，转而去寻求相对开端。五、 相对开端论之首创康德、拉普拉斯“星云假说”

11、1755年，康德发表了划时代著作自然通史和天体理论，提出太阳系起源于“原始星云”的假说。康德认为：太阳系是由弥漫于广大空间的星云状物质演化生成的。由于其自身的吸引作用而凝聚、排斥作用而旋转，最终形成井然有序的太阳行星天体系统。不过当时康德只敢匿名发表其“星云假说”并遭受传统势力的阻挠。事隔半世纪后，法国天文学家、数学家、物理学家拉普拉斯（1749-1827），于1796年独立于康德提出了类似的星云假说。他在其著作宇宙体系论中写道：太阳系起源于一开始就旋转的灼热的星云。由于热辐射而冷却收缩，又依角动量守恒原理而加速旋转，从数学、力学上论证了太阳系结构的形成。拉普拉斯把星云假说置于当代科学成果之上

12、，给出了精彩地令人信服的理论证明，赢得了人们广泛的认同。并获得了当代英国天文学家威廉赫舍尔（1738-1822）的天文观测结果的进一步充实和证实。康德拉普拉斯星云假说把太阳系当成一个在时间进程中生成的东西，是宇宙中发生的一种历史现象。它彻底否定了牛顿的“第一推动”说，完全抛弃了上帝创世的观念。当拿破仑问及拉普拉斯在他的著作中何以没有提到造物主上帝的时候，拉普拉斯说：“我不需要这种假设”。恩格斯高度评价了康德的原始星云假说，说它 “包含着一切继续进步的起点”，在形而上学的僵化的自然观上打开了“第一个缺口”。恩格斯指出：说“它是原始星云，一方面在于它是现存天体的起源，另一方面在于它是我们迄今所能追

13、溯的最早的物质形式。这绝不排除，而更应当说是要求这样的条件：物质在原始星云之前已经经历过了其它形式的无限序列。”（反杜林论）“原始星云”只是相对意义的太阳系之开端。六、 经典的宇宙大爆炸奇点及其消除今天，在时空的极大尺度上，人类对整个宇宙面貌的认识，与二百年前的康德、拉普拉斯时代相比，当然不可同日而语。而基础科学理论，尤其是物理学理论的发展，为探讨、研究宇宙起源及其结构的演化形成，提供了空前优越的条件。但康德、拉普拉斯假说所包含的基本思想和方法仍保有重要的参考价值。现在我们看霍金关于宇宙开端问题的研究及其主要观点。霍金在时间简史中写道：“爱因斯坦广义相对论本身预言了：空间时间在大爆炸奇点处开始

14、，并会在大挤压奇点处（如果整个宇宙坍缩的话）或会在黑洞中的一个奇点处（如果一个局部区域，譬如恒星要坍缩的话）结束。”即是说宇宙是有始有终的：始于大爆炸奇点，终于大挤压奇点或黑洞奇点。但是，霍金对这个结论并不满意而持有怀疑，问道：“宇宙究竟是否有一个开始或终结？”经典的广义相对论导出的大爆炸奇点，其体积为零，密度无限大，无限热。对于奇点，广义相对论及所有其它物理定律都失效了，人们不能预言从它会出来什么。而且它对外界也没有任何可观测的效应。大爆炸奇点可视为宇宙的边界、时间的开端。大爆炸奇点既然是广义相对论的理论结果却反而使其失效于它，这暴露出理论上的内在矛盾、不自洽性。且奇点本身不能被感知，又不能

15、指望从它能够出来什么，纯然是“彼岸”之物，可谓悖理而无用。所以霍金主张抛弃它，从理论上除掉它。其实，作为开端，“奇点”和老子的“无”、黑格尔的“绝对观念”本质上是一回事：都是超越于感知之外而又不能演化生成现实世界的东西。虽然“奇点”似乎蕴含无限大的能量，但它既然不遵从任何物理定律、包括热辐射，就不能转化出任何具体形式的能量。那么，“奇点”还可能是真实的物理存在吗？这样的“奇点”是不能作为宇宙开端的。因为它本身是和宇宙隔绝的“异类”。设想宇宙起源于非宇宙之物，就意味着宇宙本身是不自足、不完整的；就意味着宇宙存在不能不借助于宇宙之外的东西，不能不依赖于上帝或神。因此，“奇点”大爆炸理论一开始就变成

16、上帝创世论的新版本。合理的、有价值的宇宙开端设想，首先要脱离这个“奇点”状态不再是“”体积和无限热，譬如爆炸后一秒，进入有限体积和有限温度状态，使物理定律能够生效，从而能进一步论证宇宙以后随时间演化发展的历程。但是这时，宇宙的早期状态可能不再是唯一的，而是大量的、有选择余地的，因而是只具有相对意义的开端。选择、确定一组描述它的初始条件或边界条件会因人而异，具有多样性和个性化。但是在经典理论框架内，这些关于宇宙早期状态的研究和探讨，其价值是有限的，不能从根本上消除“奇点”概念引发的矛盾和困难。为了彻底解决问题，霍金在简史中指出：他和罗杰彭罗斯所证明的“奇点定理真正表明的是，该处引力场变得如此之强

17、，以至于量子引力效应变得重要：经典理论不再能很好地描述宇宙。所以人们必须用量子引力论去讨论宇宙早期阶段。我们将会看到，在量子力学中，通常的科学定律有可能在任何地方都有效，包括时间的开端这一点在内。不必针对奇点提出新的定律，因为在量子理论中不须要任何奇点。”七、 量子宇宙论的主要观点廿世纪物理学的两大理论，相对论和量子力学是现代宇宙学理论的基础。描述宇宙在大尺度上的行为特征方面，广义相对论的预言是正确的。在描述宇宙小尺度上行为特征方面，在揭示宇宙早期性状和不均匀性结构形成问题上，量子理论起决定性作用。两者相互补充。霍金等人的贡献正是创造性地把量子力学的规律引入引力研究和宇宙学研究。使量子宇宙论成

18、为一门真正成熟的科学。其主要成果可以归结为如下三点：1霍金辐射。由于量子效应，黑洞显示出不是那么“黑”，不是只进不出的“怪物”。霍金发现：黑洞也如同黑体一样发出热辐射。其能量因辐射而减小，质量相应亏损，而温度上升，这个过程不断加速进行，以至最后爆炸。由于霍金辐射，僵死的黑洞被激活了，黑洞所含物质重新回归到宇宙物质的大循环中去。2论证了现今宇宙的相对不均匀性和复杂结构起源于量子理论的测不准原理所允许的、最小可能的不均匀性或量子起伏。测不准原理承担了宇宙演化生成的最初始因。3量子引力论消除了使科学定律失效的奇点。宇宙空间时间可以用一个四维的（包括用虚数坐标计量的虚时间和三个空间坐标）尺度有限而无边

19、界的球面来表示，其上无奇点，即使是大爆炸极点和大挤压极点也不是奇点，科学定律仍然有效。霍金说：“宇宙的边界就是它没有边界。”“宇宙是完全自足的，而不被任何外在于它的东西所影响。它既不能被创生，也不被消灭。它就是存在。” 现在，人们没有必要再纠缠于“无中生有”的问题了。因为量子理论指出了一种机制：即使是“真空”场中，由于测不准原理，总有量子性起伏，“”场点可以随机地分裂出具有等量正、负能量的粒子、反粒子对，之后又随机地湮灭掉。而如果它们出现在黑洞附近，则可能参与到黑洞的吸收、辐射过程中去。所以，可以说没有真正的创生，没有“无中生有”，有的只是在能量守恒的前提下，由一种形式的能量转化为另一种形式的